随着计算机技术及网络技术的发展，虚拟学习环境VLE日益成为人们研究的重点。现有的虚拟学习环境的设计方法是以技术和教学理论为驱动的，没有考虑用户体验的重要作用。本文基于工程图学多媒体学习系统的三维虚拟体验平台，对用户体验与人机交互进行深入的理论研究与实际验证，并应用研究结果设计实现了三维工程图学—虚拟学习环境——“3DGCTX—VLE”。在本系统设计中，用户体验被当作所有设计的开端，以用户体验为中心的教育学方法选择和交互环境设计和谐统一，从而构成了给用户带来积极体验的交互式虚拟教学环境。主要研究工作概括如下：本文首先深入研究了用户体验的层次和模型，提出了基于用户体验的系统设计流程和评估方法。同时对应于体验的三个层次，本文把用户体验过程分为四个过程：印象期、直觉期、认知期、稳定期，建立了用户体验动态和用户学习体验模型。第二，本文将用户学习体验与三维交互技术结合起来，从概念上和技术上分析了三维学习环境的特点，依据情境学习理论和用户行为认知理论，提出了三维虚拟学习环境中的用户学习体验模型和用户交互行为模型，并详细描述了导航，操作，系统设置等三维环境中的交互行为。第三，本文构造了基于学习体验的三维虚拟学习环境，将三维虚拟学习交互环境中的用户体验和用户交互模型应用于系统设计中。文章阐明了关于3DVLE用户体验和交互设计的普遍性结构，在其它学习环境设计中，同样可以借用本文的方法和结构，遵循以用户为中心的设计理念，设计出具有良好用户体验的新型三维学习软件环境。